JP3317865B2 - Inverter control device - Google Patents
Inverter control deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、直流を可変周波数
の交流電圧に変換して出力するインバータの制御装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter control device for converting a direct current into an alternating voltage having a variable frequency and outputting the converted voltage.
【０００２】[0002]
【従来の技術】インバータ回路を図４に示す。同図にお
いて、符号１は交流電源、２は交流電源１を整流するコ
ンバータ、３は該コンバータ２によって整流された電圧
を平滑化する平滑コンデンサ、４は平滑コンデンサ３に
よって平滑化された電圧を可変周波数に変換するインバ
ータ、６はインバータ４により駆動される誘導電動機で
ある。従って、平滑コンデンサ３により平滑化された電
圧が、インバータ４により可変周波数に変換されること
により、誘導電動機６を駆動するインバータ回路を構成
している。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows an inverter circuit. In the figure, reference numeral 1 denotes an AC power supply, 2 denotes a converter for rectifying the AC power supply 1, 3 denotes a smoothing capacitor for smoothing the voltage rectified by the converter 2, and 4 denotes a variable voltage smoothed by the smoothing capacitor 3. An inverter 6 for converting the frequency is an induction motor driven by the inverter 4. Therefore, the voltage smoothed by the smoothing capacitor 3 is converted into a variable frequency by the inverter 4 to form an inverter circuit for driving the induction motor 6.
【０００３】そして、このインバータ回路の制御装置と
しては、電流検出器５と、第１の周波数設定器７と、第
２の周波数設定器８と、第１の電流制限値設定器９と、
比較器１０と、第１の切り替え器１１と、直線加減速制
御器１２と、周波数電圧制御器１３とを有している。[0003] As a control device of the inverter circuit, a current detector 5, a first frequency setting device 7, a second frequency setting device 8, a first current limit value setting device 9,
It has a comparator 10, a first switch 11, a linear acceleration / deceleration controller 12, and a frequency voltage controller 13.
【０００４】電流検出器５は、平滑コンデンサ３からイ
ンバータ４へ流れる電流を検出する。第２の周波数設定
器８は、電流値を制限するときの最低周波数を設定す
る。第１の周波数設定器７及び第１の電流制限値設定器
９は、通常使用される周波数の値及び電流値を設定す
る。[0004] A current detector 5 detects a current flowing from the smoothing capacitor 3 to the inverter 4. The second frequency setting device 8 sets the lowest frequency when limiting the current value. The first frequency setting device 7 and the first current limit value setting device 9 set the value of the frequency and the current value that are normally used.
【０００５】比較器１０は、電流検出器５からの出力電
流と、第１の電流制限値設定器によって設定された電流
値とを比較する。第１の切り替え器１１は、比較器１０
の出力に基づき第１の周波数設定器７と第２の周波数設
定器８とに切り替える。直線加減速制御器１２は、第１
の切り替え器１１の出力に基づき、周波数を一定の率で
加減速する。周波数電圧制御器１３は、直線加減速制御
器１２の出力に基づきインバータ４の周波数と電圧とを
制御する。[0005] The comparator 10 compares the output current from the current detector 5 with the current value set by the first current limit value setting device. The first switch 11 is a comparator 10
Is switched to the first frequency setting device 7 and the second frequency setting device 8 based on the output of The linear acceleration / deceleration controller 12
, The frequency is accelerated / decelerated at a constant rate. The frequency voltage controller 13 controls the frequency and voltage of the inverter 4 based on the output of the linear acceleration / deceleration controller 12.
【０００６】即ち、通常は、第１の切り替え器１１では
第１の周波数設定器７で設定された設定値に切り替えて
おり、この状態で誘導電動機６が所望の周波数で駆動さ
れる。そして、誘導電動機６の負荷が増大すると、周波
数と回転数との差である滑りも増大し、インバータ４か
ら誘導電動機６に流れる電流が増加することとなる。そ
して、誘導電動機６の負荷が増大し続けると、やがてイ
ンバータ４は過電流状態となり、誘導電動機６の焼損等
を招くおそれがある。That is, the first switching device 11 normally switches to the set value set by the first frequency setting device 7, and in this state, the induction motor 6 is driven at a desired frequency. When the load on the induction motor 6 increases, slip, which is the difference between the frequency and the rotation speed, also increases, and the current flowing from the inverter 4 to the induction motor 6 increases. Then, if the load on the induction motor 6 continues to increase, the inverter 4 eventually becomes in an overcurrent state, which may cause the induction motor 6 to burn out.
【０００７】この過電流が流れ、電流検出器５の出力が
第１の電流制限値設定器９の設定値を超えると、比較器
１０の出力により第１の切り替え器１１が第１の周波数
設定器７から第２の周波数設定器８に切り替わる。この
第２の周波数設定器８の設定値が選択されると、直線加
減速制御器１２は、一定の減速率で周波数を減速するよ
う周波数電圧制御器１３に指令し、該周波数電圧制御器
１３がその減速指令に基づきインバータ４の周波数と電
圧とを制御する。これにより、誘導電動機６に流れる電
流が減少すると共に、周波数と回転数との差である滑り
も減少する結果、過電流を防止することができる。さら
にこの状態で負荷が減少し、誘導電動機６の回転数が増
加すると、滑りがいっそう減少すると共に誘導電動機６
に流れる電流も減少する。When this overcurrent flows and the output of the current detector 5 exceeds the set value of the first current limit value setter 9, the output of the comparator 10 causes the first switch 11 to set the first frequency. Switching from the device 7 to the second frequency setting device 8. When the set value of the second frequency setting device 8 is selected, the linear acceleration / deceleration controller 12 instructs the frequency / voltage controller 13 to decelerate the frequency at a constant deceleration rate. Controls the frequency and voltage of the inverter 4 based on the deceleration command. As a result, the current flowing through the induction motor 6 is reduced, and the slip, which is the difference between the frequency and the rotation speed, is also reduced. As a result, overcurrent can be prevented. Further, in this state, when the load decreases and the rotational speed of the induction motor 6 increases, slippage further decreases and the induction motor 6
The current flowing through is also reduced.
【０００８】この場合、誘導電動機６に流れる電流の減
少により、電流検出器５の出力が第１の電流制限値設定
器９の設定値以下になると、その旨が比較器１０より第
１の切り替え器１１に出力され、該第１の切り替え器１
１は、再び第２の周波数設定器８から第１の周波数設定
器７に切り替わる。これにより、直線加減速制御器１２
が一定の加速率で周波数を増加させ、これに基づき周波
数電圧制御器１３がインバータ４を制御する。In this case, when the output of the current detector 5 becomes equal to or less than the set value of the first current limit value setter 9 due to the decrease of the current flowing through the induction motor 6, the comparator 10 notifies the first switching. To the first switching device 1
1 is switched from the second frequency setting device 8 to the first frequency setting device 7 again. Thereby, the linear acceleration / deceleration controller 12
Increases the frequency at a constant acceleration rate, and the frequency voltage controller 13 controls the inverter 4 based on the frequency.
【０００９】以下、上記の動作が繰り返される。従っ
て、直線加減速制御器１２は、負荷が大きい場合、誘導
電動機６に流れる電流と一致する電流検出器５の出力の
ピークが、第１の電流制限値設定器７の設定値に一致す
るように制御し、負荷が小さい場合、第１の周波数設定
器７の設定値に一致するように制御する。Hereinafter, the above operation is repeated. Therefore, when the load is large, the linear acceleration / deceleration controller 12 causes the output peak of the current detector 5 that matches the current flowing through the induction motor 6 to match the set value of the first current limit value setter 7. When the load is small, control is performed so as to match the set value of the first frequency setting device 7.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記に示す
従来技術では、インバータ４及び誘導電動機６間に電流
検出器を設ける場合、各相毎に設ける必要があり、その
ため、部品の増設及び高価部品の使用等を招いてコスト
アップの要因となることから、インバータ４へ流れる電
流の大きさを検出することによりインバータを制御する
低コストタイプを採用している。そして、その低コスト
タイプをさらに積極的に押し進めるため、マイクロコン
トローラで構成することが要請されている。In the above-described prior art, when a current detector is provided between the inverter 4 and the induction motor 6, it is necessary to provide a current detector for each phase. Therefore, a low-cost type that controls the inverter by detecting the magnitude of the current flowing to the inverter 4 is adopted because the use of the inverter causes a cost increase. Then, in order to push the low-cost type more positively, it is required to be configured with a microcontroller.
【００１１】しかし、従来技術のものをマイクロコント
ローラで構成しようとすると、比較器１０は、電流検出
器５の出力と第１の電流制限値設定器９の設定値とをア
ナログで取り込んだ後、それをデジタル信号に変換して
第１の切り替え器１１に出力しているので、アナログ→
デジタル変換する必要があり、しかも電流検出器５の出
力を取り込むには該電流検出器５の出力波形に同期して
行う必要がある。However, when the conventional technology is to be constituted by a microcontroller, the comparator 10 acquires the output of the current detector 5 and the set value of the first current limit value setter 9 in analog form, Since it is converted to a digital signal and output to the first switching device 11, analog →
It is necessary to perform digital conversion, and to take in the output of the current detector 5, it is necessary to perform the conversion in synchronization with the output waveform of the current detector 5.
【００１２】ところが、電流検出器５の出力が図５に示
す如き波形であり、その出力波形の周期が時間的に長い
場合は問題とならないが、周期が短い場合、同期して検
出することが困難となってしまう。このため、比較器１
０は、ハードウエアで構成せざるを得ないので、種々の
設定器による設定値をソフトウエアに変更することがで
きない問題がある。However, when the output of the current detector 5 has a waveform as shown in FIG. 5 and the period of the output waveform is long in time, no problem occurs. It will be difficult. Therefore, the comparator 1
0 has to be configured by hardware, so that there is a problem that the set values by various setting devices cannot be changed to software.
【００１３】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑み、種々の設定器を可吸的にソフトウエアで構成する
ことができ、以て設定をより的確にかつ簡便化し得ると
共に、低コスト化を維持し得、しかも急激な電流変動が
生じても、それに対処して過電流防止を図り得るインバ
ータの制御装置を提供することにある。In view of the above-mentioned problems of the prior art, it is an object of the present invention that various setting devices can be constituted by software in an inexpensive manner, so that the setting can be performed more accurately and easily. An object of the present invention is to provide an inverter control device which can maintain cost reduction and can cope with a sudden current fluctuation and prevent overcurrent.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明の１番目の発明で
は、平滑コンデンサとインバータ間に接続され前記イン
バータに流れる電流を検出する電流検出器と、第１の周
波数設定器と、第１の電流制限値設定器と、通常時、第
１の周波数設定器と接続され、該第１の周波数設定器よ
り取り込んだ周波数に基づき予め設定された加減速率で
周波数を加減速すると共に、該加減速した周波数に基づ
きインバータの出力周波数と出力電圧を制御する制御部
とを有するインバータの制御装置において、前記電流検
出器の検出出力に基づいてインバータの出力電流の最大
値を演算する電流推定手段と、前記第１の電流制限値設
定器と異なる第２の電流制限値設定器と、前記電流推定
手段の出力と第２の電流制限値設定器の設定値とが一致
するように周波数を制御する電流制御器と、前記電流検
出器の出力が前記第１の電流制限値設定器の設定値を越
えた場合には、前記第１の周波数設定器と前記制御部間
を切り離すと共に電流制限値の最低周波数を設定する第
２の周波数設定器と前記制御部を接続し、前記電流推定
手段尾出力が第２の電流制限値設定器の設定値を越えた
場合には、前記第１の周波数設定器と前記制御部間を切
り離すと共に前記電流制御器と前記制御部を接続する過
電流防止切替手段とを有することを特徴とするものであ
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided an inverter connected between a smoothing capacitor and an inverter.
A current detector for detecting a current flowing through the inverter , a first frequency setting device, a first current limit value setting device, and a first frequency setting device which is normally connected to the first frequency setting device; with a frequency accelerates or decelerates at a preset deceleration rate based on more captured frequencies, based on the frequency that the pressurized deceleration Dzu
A control apparatus of an inverter and a control unit for controlling the output frequency of the feeder inverter output voltage, and current estimating means for calculating the maximum value of the output current of the inverter based on the detection output of said current detector, said first a current limit value setter different second current limit value setter, and a current controller for controlling the frequency so that the output of the current estimating means and the set value of the second current limit value setter match , set a minimum frequency of the current limit with the output of the current detector when exceeding the set value of the first current limit value setter decouples between the control unit and the first frequency setting device second connecting said control unit and the frequency setting device which, when the current estimation means tail output exceeds a set value of the second current limit value setting device, said control and said first frequency setting device Separate the clubs and It is characterized in that it has a overcurrent prevention switching means for connecting the flow controller the control unit.
【００１５】また、本発明の２番目の発明では、前記過
電流防止切替手段は、前記電流推定手段の出力が前記第
２の電流制限値設定器の設定値を越えた場合には、前記
第１の周波数設定器と前記制御部間を切り離すと共に前
記電流制御器と前記制御部を接続し、前記電流推定手段
の出力が前記第２の出力が第２の電流制限値設定器の設
定値以下となっても前記電流制御器の出力が前記第１の
周波数設定器を越えるまでは前記電流制御器と前記制御
部を接続した状態を保持することを特徴とするものであ
る。Further, in the second aspect of the present invention, the overcurrent protection switching means, when the output of the current estimating means exceeds the set value of the second current limit value setting device, the < br /> and the current controller with the first frequency setting device disconnects between the control unit and connect the control unit, the current estimating means
Control the output outputted by the second of up to output also becomes less than the set value of the second current limit value setter the current controller exceeds the first frequency setting said said current controller It is characterized in that the connected state is maintained.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１乃
至図３により説明する。図１は本発明によるインバータ
回路の制御装置の実施例を示す構成図、図２は電流推定
器の構成を示すブロック図、図３は電流推定器の入力波
形及び各部の出力波形を示す説明図であり、これらの図
において図４に示す符号と同一のものはそれぞれ同じも
のを表している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a control device for an inverter circuit according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a current estimator, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing input waveforms of the current estimator and output waveforms of various parts. In these figures, the same components as those shown in FIG. 4 represent the same components.
【００１７】図１に示すように、交流電源１からの電圧
がコンバータ２により整流され、整流された電圧が平滑
コンデンサ３で平滑化され、該平滑化された電圧がイン
バータ４に供給されることにより、インバータ４が可変
周波数に変換して誘導電動機６を駆動するインバータ回
路が形成されている。As shown in FIG. 1, a voltage from an AC power supply 1 is rectified by a converter 2, the rectified voltage is smoothed by a smoothing capacitor 3, and the smoothed voltage is supplied to an inverter 4. Thus, an inverter circuit is formed in which the inverter 4 converts the frequency to a variable frequency and drives the induction motor 6.
【００１８】この場合、平滑コンデンサ３及びインバー
タ４間に接続された電流検出器５を有する制御装置が設
けられ、該制御装置は、通常では、第１の周波数設定器
７による設定値に基づき、直線加減速制御器１２と周波
数電圧制御器１３とでインバータ４を制御するように構
成されている。In this case, a control device having a current detector 5 connected between the smoothing capacitor 3 and the inverter 4 is provided. The control device normally operates based on a set value by the first frequency setter 7. The linear acceleration / deceleration controller 12 and the frequency voltage controller 13 are configured to control the inverter 4.
【００１９】さらに詳しく述べると、電流検出器５の出
力部には比較器１０と電流推定器２１とが接続されてい
る。比較器１０の入力部には第１の電流制限値設定器９
が接続され、該電流制限値設定器９によって設定された
設定値と電流検出器５の出力電流の大小を比較し、出力
する。More specifically, a comparator 10 and a current estimator 21 are connected to the output of the current detector 5. A first current limit value setting device 9 is connected to the input of the comparator 10.
Is connected, and the set value set by the current limit value setter 9 is compared with the magnitude of the output current of the current detector 5 and output.
【００２０】電流推定器２１は、より詳細には後述する
が、電流検出器５からの出力電流の大きさに基づいて平
均電流をとり、その平均値から電流検出器５に流れる最
大値を推定し、電流制御器２３に出力する。電流制御器
２３は、その入力部には電流推定器２１の他、第２の電
流制限値設定器２２が接続され、該第２の電流制限値設
定器２２によって設定された設定値と電流推定器２１か
らの出力との差が０となるように、周波数制御を行うも
のであり、即ち、フィードバック機能を果たしている。As will be described in more detail later, the current estimator 21 calculates an average current based on the magnitude of the output current from the current detector 5 and estimates the maximum value flowing through the current detector 5 from the average value. Then, it outputs to the current controller 23. The current controller 23 is connected to a second current limit value setting device 22 in addition to the current estimator 21 at its input portion, and the current controller 23 sets the current value and the set value set by the second current limit value setting device 22. The frequency control is performed so that the difference from the output from the detector 21 becomes zero, that is, the feedback function is performed.
【００２１】電流制御器２３の出力部には第１の切替器
２４が接続されている。該第１の切替器２４は、その入
力部に前記電流制御器２３の他、第２の周波数設定器８
が接続され、該第２の周波数設定器８によって設定され
た設定値と電流制御器２３との何れかに切り替え可能に
なっている。即ち、第１の切替器２４は、通常では図示
の如く電流制御器２３に切り替えられた状態となってお
り、第１の電流制限値設定器９の設定値に比較して電流
検出器５の出力値が大きいことを比較器１０を介し出力
された場合、第２の周波数設定器８に切り替えられる。A first switch 24 is connected to the output of the current controller 23. The first switch 24 has a second frequency setting device 8 in addition to the current controller 23 at its input portion.
Is connected, and can be switched between the set value set by the second frequency setter 8 and the current controller 23. That is, the first switch 24 is normally switched to the current controller 23 as shown in the figure, and compared with the set value of the first current limit value setter 9, When the fact that the output value is large is output via the comparator 10, it is switched to the second frequency setting device 8.
【００２２】第１の切替器２４の出力部は第２の切替器
２５に接続されている。該第２の切替器２５は、その入
力部に前記第１の切替器２４の他、第１の周波数設定器
７の出力部が設定され、これら第１の周波数設定器７と
第１の切替器２４との何れかに切り替え可能に構成され
ている。即ち、第２の切替器２５は、通常では図示の如
く第１の周波数設定器７に切り替えられた状態となって
おり、後述するモード切替器２６からの指令により第１
の切替器２４に切り替えられる。The output of the first switch 24 is connected to the second switch 25. The second switching unit 25 has its input unit connected to the first switching unit 24 and the output unit of the first frequency setting unit 7. The device 24 is configured to be switchable. That is, the second switching device 25 is normally switched to the first frequency setting device 7 as shown in the figure, and the first switching device 25 receives the first frequency setting device 7 according to a command from a mode switching device 26 described later .
Switch 24 .
【００２３】モード切替器２６は、第１の周波数設定器
７の設定値で装置を駆動する通常モードと、電流制限時
に装置を駆動する制限モードとを有している。このモー
ド切替器２６は、電流検出器５に過電流が流れることに
より、比較器１０の出力及び電流推定器２１の出力が大
きい場合、即ち、第１の電流制限値設定器９の設定値に
比較して電流検出器５の出力値が高い場合、また第２の
電流制限値設定器２２の設定値に比較して電流推定器２
１の推定電流値が高い場合、第２の切替器２５を第１の
周波数設定器７から第１の切替器２４に切り替えるよう
にしている。一方、第２の切替器２５の出力が第１の周
波数設定器７の出力より大きくなると、第２の切替器２
５を通常の状態、即ち、第１の切替器２４から第１の周
波数設定器７に切り替えるようにしている。従って、モ
ード切替器２６と第１の切替器２４と第２の切替器２５
とにより過電流防止用の切替手段が構成されている。The mode switch 26 has a normal mode for driving the device with the set value of the first frequency setting device 7 and a limit mode for driving the device when the current is limited. This mode switcher 26 sets the output value of the comparator 10 and the output of the current estimator 21 to a large value due to an overcurrent flowing through the current detector 5, that is, to the setting value of the first current limit value setting device 9. When the output value of the current detector 5 is high as compared with the current estimator 2,
When the estimated current value of 1 is high, the second switch 25 is switched from the first frequency setter 7 to the first switch 24. On the other hand, when the output of the second switch 25 becomes larger than the output of the first frequency setter 7, the second switch 2
5 is switched to the normal state, that is, from the first switching unit 24 to the first frequency setting unit 7. Therefore, the mode switch 26 , the first switch 24, and the second switch 25
Thus, the switching means for overcurrent prevention is configured.
【００２４】従って、実施例の制御装置は、過電流が流
れていない通常モードでは、モード切替器２６により第
２の切替器２５が第１の周波数設定器７に切り替えら
れ、該周波数設定器７の出力が第２の切替器２５を介し
直線加減速制御器１２に出力されるので、直線加減速制
御器１２がその設定周波数に基づき周波数を加減速し、
該加減速した周波数に応じ周波数電圧制御器１３がイン
バータ４の周波数と電圧とを制御する。Therefore, in the control device of the embodiment, in the normal mode in which no overcurrent flows, the mode switch 26 switches the second switch 25 to the first frequency setter 7, and the frequency setter 7 Is output to the linear acceleration / deceleration controller 12 via the second switch 25, so that the linear acceleration / deceleration controller 12 accelerates / decelerates the frequency based on the set frequency.
The frequency voltage controller 13 controls the frequency and voltage of the inverter 4 according to the accelerated / decelerated frequency.
【００２５】この場合、電流検出器５からの出力が比較
器１０に取り込まれると共に、電流推定器２１に取り込
まれ、該電流推定器２１では取り込んだ電流により平均
値をとり、その平均値に基づき電流検出器５の出力の最
大値を演算により推定し、電流制御器２３に出力してい
る。In this case, the output from the current detector 5 is taken into the comparator 10 and also taken into the current estimator 21. The current estimator 21 takes an average value by the taken current, and based on the average value, The maximum value of the output of the current detector 5 is estimated by calculation and output to the current controller 23.
【００２６】ここで、電流推定器２１についてさらに詳
細に述べると、この電流推定器２１は、概略的には図２
に示すようなブロック形態であり、電流検出器５の出力
の高周波分を除去することによって図５に示す実線の如
く平均電流ｉｑを出力するフィルタ２００と、誘導電動
機６の無効電流ｉｄを設定する電流設定器２０１と、こ
れらからの平均電流ｉｑ及び無効電流ｉｄに基づき電流
検出器５の出力のピーク値を演算により推定する電流演
算器２０２とを有して構成されている。Now, the current estimator 21 will be described in more detail.
The filter 200 outputs the average current iq as shown by the solid line in FIG. 5 by removing the high frequency component of the output of the current detector 5, and the reactive current id of the induction motor 6 is set. It comprises a current setter 201 and a current calculator 202 for estimating the peak value of the output of the current detector 5 by calculation based on the average current iq and the reactive current id from these.
【００２７】これは、電流検出器５の出力のピーク値は
誘導電動機６に流れる電流の最大値ｉ１である。一方、
誘導電動機の有効電流は、フィルタ２００からの平均値
ｉｑと平滑コンデンサ３両端の直流電圧Ｖｄｃに比例
し、インバータ４の出力電圧Ｖ１に反比例するため、平
均値ｉｑ，直流電圧Ｖｄｃ，出力電圧Ｖ１，及び電流設
定器２０１からの無効電流ｉｄとから、次の数１式によ
り演算される電流演算部２０２の出力が、電流の最大値
ｉ１と一致することによるものである。The peak value of the output of the current detector 5 is the maximum value i1 of the current flowing through the induction motor 6. on the other hand,
The effective current of the induction motor is proportional to the average value iq from the filter 200 and the DC voltage Vdc across the smoothing capacitor 3, and is inversely proportional to the output voltage V1 of the inverter 4, so that the average value iq, the DC voltage Vdc, the output voltage V1, And the reactive current id from the current setting unit 201, and the output of the current calculation unit 202 calculated by the following equation 1 matches the maximum value i1 of the current.
【００２８】[0028]
【数１】 (Equation 1)
【００２９】また、電流演算器２０２の出力、即ち電流
推定器２１の出力は図３に示す波形であるため、電流検
出器５の出力波形に同期してアナログ→デジタル変換を
する必要がない。Since the output of the current calculator 202, that is, the output of the current estimator 21, has the waveform shown in FIG. 3, there is no need to perform analog-to-digital conversion in synchronization with the output waveform of the current detector 5.
【００３０】実施例の制御装置は、上記の如き構成より
なるので、次にその動作について説明する。Since the control device of the embodiment has the above-described configuration, its operation will be described below.
【００３１】過電流が流れていない通常では、モード切
替器２６により第２の切替器２５が第１の周波数設定器
７に切り替えられ、該周波数設定器７の出力が第２の切
替器２５を介し直線加減速制御器１２に出力されるの
で、直線加減速制御器１２がその設定周波数に基づき周
波数を加減速し、該加減速した周波数に応じ周波数電圧
制御器１３がインバータ４の周波数と電圧とを制御す
る。従って、通常モードでは、第１の周波数設定器７の
設定値に基づきインバータ４の出力周波数及び出力電圧
が制御される。Normally, when no overcurrent flows, the mode switch 26 switches the second switch 25 to the first frequency setter 7, and the output of the frequency setter 7 switches the second switch 25. Is output to the linear acceleration / deceleration controller 12 via the linear acceleration / deceleration controller 12, the linear acceleration / deceleration controller 12 accelerates / decelerates the frequency based on the set frequency. And control. Therefore, in the normal mode, the output frequency and the output voltage of the inverter 4 are controlled based on the set value of the first frequency setter 7.
【００３２】この場合、電流検出器５からの出力が比較
器１０に取り込まれると共に、電流推定器２１に取り込
まれ、該電流推定器２１では取り込んだ電流により平均
値をとり、その平均値に基づき電流検出器５の出力の最
大値を演算により推定し、電流制御器２３に出力してい
る。In this case, the output from the current detector 5 is taken into the comparator 10 and also taken into the current estimator 21. The current estimator 21 takes an average value by the taken current, and based on the average value, The maximum value of the output of the current detector 5 is estimated by calculation and output to the current controller 23.
【００３３】かかる状態にあるとき、誘導電動機６の負
荷が増大すると共に、周波数と回転数との差の滑りも増
大する等により、インバータ４から誘導電動機６に過電
流が流れ、電流推定器２１の出力が第２の電流制限値設
定器２２の設定値を超えると、モード切替器２６が制限
モードに移行し、該モード切替器により第２の切替器２
５が第１の切替器２４側に切り替えられる。In this state, an overcurrent flows from the inverter 4 to the induction motor 6 due to an increase in the load on the induction motor 6 and an increase in the slip of the difference between the frequency and the number of revolutions. Is greater than the set value of the second current limit value setting unit 22, the mode switch 26 shifts to the limit mode, and the mode switch sets the second switch 2
5 is switched to the first switch 24 side.
【００３４】これにより、第２の電流制限値設定器２
２，電流制御器２３，第１の切替器２４，第２の切替器
２５，直線加減速制御器１２間の回路が形成されるの
で、第２の電流制限値設定器２２で設定された電流制限
値に電流推定器２１の出力、即ち、インバータ４から誘
導電動機６に流れる電流が一致するように周波数が制御
される結果、インバータ４から誘導電動機６に流れる過
電流を防止することができる。但し、この場合は、電流
推定器２１が電流検出器５の出力に基づいて平均値ｉｑ
をとり、かつ最大値ｉ１を演算するので、それだけ時間
遅れが生じるおそれがあることから、過電流が次第に発
生する状態に対処することができる。Thus, the second current limit value setting device 2
2. Since a circuit is formed between the current controller 23, the first switch 24, the second switch 25, and the linear acceleration / deceleration controller 12, the current set by the second current limiter 22 is set. As a result of controlling the frequency so that the output of the current estimator 21, that is, the current flowing from the inverter 4 to the induction motor 6 matches the limit value, an overcurrent flowing from the inverter 4 to the induction motor 6 can be prevented. However, in this case, the current estimator 21 uses the average value iq based on the output of the current detector 5.
In addition, since the maximum value i1 is calculated, there is a possibility that a time delay may occur, so that it is possible to cope with a state in which an overcurrent is gradually generated.
【００３５】一方、上述の如く誘導電動機６に過電流が
流れ、電流検出器５の出力が第１の電流制限値設定器９
より大きくなり、その信号が比較器１０から出力する
と、該比較器１０により第１の切替器２４が第２の周波
数設定器８に切り替えられると共に、モード切替器２６
が制限モードに移行し、第２の切替器２５が第１の周波
数設定器７から第１の切替器２４側に切り替えられる。
従って、第１の切替器２４と第２の切替器２５との双方
が切り替えられる。On the other hand, an overcurrent flows through the induction motor 6 as described above, and the output of the current detector 5 is output to the first current limiter 9.
When the signal is output from the comparator 10, the first switch 24 is switched to the second frequency setter 8 by the comparator 10 and the mode switch 26
Shifts to the limit mode, and the second switch 25 is switched from the first frequency setting device 7 to the first switch 24 side.
Therefore, both the first switch 24 and the second switch 25 are switched.
【００３６】これにより、第２の周波数設定器８，第１
の切替器２４，第２の切替器２５，直線加減速制御器１
２間の回路が形成されるので、第２の周波数設定器で設
定された電流制限時の最低周波数に基づき、直線加減速
制御器１２が一定の減速率で周波数を減少させる如く作
動する結果、インバータ４から誘導電動機６に流れる過
電流を防止することができる。即ち、この場合は、電流
検出器５を直接取り込む比較器１０の出力に基づき、制
限モードに移行するので、急激に発生する過電流に良好
な応答性をもつことができ、急激な過電流にも容易に対
処することができる。Thus, the second frequency setting device 8, the first frequency setting device 8,
Switch 24, second switch 25, linear acceleration / deceleration controller 1
Since a circuit between the two is formed, the linear acceleration / deceleration controller 12 operates to decrease the frequency at a constant deceleration rate based on the lowest frequency at the time of current limit set by the second frequency setting device, An overcurrent flowing from the inverter 4 to the induction motor 6 can be prevented. That is, in this case, the mode shifts to the limit mode based on the output of the comparator 10 that directly takes in the current detector 5, so that it is possible to have a good responsiveness to a sudden overcurrent, Can also be easily dealt with.
【００３７】上記により、インバータ４の出力周波数が
減少し、インバータ４から誘導電動機６に流れる電流が
減少すると、第１の切替器２４は第２の周波数設定器８
から電流制御器２３に切り替わり、前述した動作とな
る。さらに、この状態で誘導電動機６の負荷が軽くなる
と、インバータ４から誘導電動機６に流れる電流が減少
し、電流制御器２３の出力が増加する。増加した結果、
第２の電流制限値設定器２２の出力が第１の周波数設定
器７の出力より大きくなると、モード切替器２６が第２
の切替器２５を第１の切替器２４から第１の周波数設定
器７に切り替え、通常の状態に戻る。As described above, when the output frequency of the inverter 4 decreases and the current flowing from the inverter 4 to the induction motor 6 decreases, the first switching unit 24 sets the second frequency setting unit 8
Is switched to the current controller 23, and the operation described above is performed. Further, when the load on the induction motor 6 is reduced in this state, the current flowing from the inverter 4 to the induction motor 6 decreases, and the output of the current controller 23 increases. As a result of the increase,
When the output of the second current limit value setting device 22 becomes larger than the output of the first frequency setting device 7, the mode switching device 26
Is switched from the first switch 24 to the first frequency setter 7, and the state returns to the normal state.
【００３８】その結果、過電流発生時においては電流推
定器２１の出力を第２の電流制限値設定器２２の設定値
に制限することができ、また、電流検出器５の出力が第
１の電流制限値設定器９の設定値を越えた時点で、渦電
流を検出できるので、急激な渦電流に対処することがで
き、信頼性を高め得る。As a result, when an overcurrent occurs, the output of the current estimator 21 can be limited to the set value of the second current limit value setter 22, and the output of the current detector 5 becomes the first current limiter. Since the eddy current can be detected when the current value exceeds the set value of the current limit value setting device 9, it is possible to cope with a sudden eddy current and improve reliability.
【００３９】また実施例においては、電流推定器２１が
電流の平均値ｉｑと無効電流ｉｄとに基づき、電流検出
器５の出力の最大値を推定する電流演算器２０２を有
し、該電流演算値２０２の出力波形が図３に示す如き波
形であるため、電流検出器５の出力波形に同期してアナ
ログ→デジタル変換をする必要がない。そのため、電流
制御器２３をソフトウエアで構成できるばかりでなく、
その電流制御器２３の入力部に接続する第２の電流制限
値設定器２２をもソフトウエアで構成することができ
る。従って、この制御装置においては、図１に鎖線にて
示すように、大部分をソフトウエアで構成することがで
き、第１の電流制限値設定値９や比較器１０をハードウ
エアで構成しているのに拘わらず、低コスト化を維持し
得る。In the embodiment, the current estimator 21 has a current calculator 202 for estimating the maximum value of the output of the current detector 5 based on the average value iq of the current and the reactive current id. Since the output waveform of the value 202 is as shown in FIG. 3, there is no need to perform analog-to-digital conversion in synchronization with the output waveform of the current detector 5. Therefore, not only can the current controller 23 be configured by software,
The second current limit value setting device 22 connected to the input section of the current controller 23 can also be configured by software. Therefore, in this control device, as shown by a chain line in FIG. 1, most of the control device can be configured by software, and the first current limit value setting value 9 and the comparator 10 are configured by hardware. Despite that, cost reduction can be maintained.
【００４０】また、第２の電流制限値設定器２２をソフ
トウエアで構成することで過電流を制限する値をソフト
ウエアで変更可能とすることができる。Further, by configuring the second current limit value setting device 22 by software, the value for limiting the overcurrent can be changed by software.
【００４１】しかも、電流推定器２１のフィルタ２００
が高周波成分を除去することによって平均電流ｉｑをと
るものであって、かつ図５に示す如き波形を出力するも
のであるから、アナログ→デジタル変換して出力するこ
とが可能となる。このため、電流推定器２１の無効電力
設定器２０１と電流演算器２０２とをソフトウエアによ
り構成することが可能となり、よりいっそうソフトウエ
ア化を実現し得る。Moreover, the filter 200 of the current estimator 21
Is to obtain an average current iq by removing high-frequency components and to output a waveform as shown in FIG. 5, so that it is possible to convert from analog to digital and output. Therefore, the reactive power setting unit 201 and the current computing unit 202 of the current estimator 21 can be configured by software, and the software can be further implemented.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１に
よれば、電流検出器の検出出力に基づいて該電流検出器
の出力の最大値を演算する電流推定手段と、第１の電流
制限値設定器と異なる第２の電流制限値設定器と、該電
流推定手段の出力と第２の電流制限値設定器の設定値と
が一致するように周波数を制御する電流制御器と、通常
では、第２の周波数設定器と制御部間を切り離し、かつ
電流推定手段の出力が第２の電流制限値設定器の設定値
を超えた時点で、第１周波数設定器と制御部間を切り離
すと共に、第２の周波数設定器を制御部に接続する過電
流防止切替手段とを有して構成したので、過電流でも容
易にかつ確実に防止することができ、また構成要素を可
及的にソフトウエアに構成できる結果、設定をより的確
にかつ簡便化し得ると共に、低コスト化を維持し得る効
果がある。As described above, according to the first aspect of the present invention, the current estimating means for calculating the maximum value of the output of the current detector based on the detection output of the current detector, A second current limit value setter different from the current limit value setter, a current controller for controlling a frequency such that an output of the current estimating means matches a set value of the second current limit value setter, Normally, when the output of the current estimating means exceeds the set value of the second current limit value setting device, the first frequency setting device and the control portion are disconnected from each other. In addition to the disconnection, the overcurrent prevention switching means for connecting the second frequency setting device to the control section is provided, so that overcurrent can be easily and reliably prevented, and the components can be reduced as much as possible. The software can be configured as a result, making settings more accurate and simpler. Together, there is an effect capable of maintaining a low cost.
【図１】本発明によるインバータ回路の制御装置の一実
施例を示す構成ブロック図。FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of a control device for an inverter circuit according to the present invention.
【図２】電流推定器の構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a current estimator.
【図３】電流推定器の入力波形（電流検出器５の出力）
と電流演算器の出力とフィルタの出力波形とを示す説明
図。FIG. 3 shows an input waveform of the current estimator (output of the current detector 5).
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an output of a current calculator and an output waveform of a filter.
【図４】従来の制御装置の一例を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional control device.
【図５】電流検出器の出力波形と検出タイミングとを示
す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an output waveform of a current detector and detection timing.
１…交流電源、２…コンバータ、３…平滑コンデンサ、
４…インバータ、５…電流検出器、７…第１の周波数設
定器、８…第２の周波数設定器、９…第１の電流制限値
設定器、１０…比較器、１２…直線加減速制御器、１３
…周波数電圧制御器、２１…電流推定器、２２…第２の
電流制限値設定器、２３…電流制御器、２４…第１の切
替器、２５…第２の切替器、２６…モード切替器。1. AC power supply 2. Converter 3. Smoothing capacitor
4 inverter, 5 current detector, 7 first frequency setting device, 8 second frequency setting device, 9 first current limit value setting device, 10 comparator, 12 linear acceleration / deceleration control Bowl, 13
... frequency voltage controller, 21 ... current estimator, 22 ... second current limit value setter, 23 ... current controller, 24 ... first switcher, 25 ... second switcher, 26 ... mode switcher .
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｐ 7/63 ３０２ Ｈ０２Ｐ 7/63 ３０２Ｓ (72)発明者 遠藤 常博 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社 日立製作所 産業機器事業 部内 (72)発明者 田口 義行 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社 日立製作所 産業機器事業 部内 (72)発明者 杉野 英則 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社 日立製作所 産業機器事業 部内 (56)参考文献 特開 平５−344784（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−21789（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/48 H02H 3/08 H02H 3/087 H02P 7/63 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI H02P 7/63 302 H02P 7/63 302S (72) Inventor Tsunehiro Endo 7-1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Hitachi, Ltd. Manufacturing Machinery Division (72) Inventor Yoshiyuki Taguchi 71-1-1, Higashi Narashino, Narashino-shi, Chiba Hitachi, Ltd. Hitachi, Ltd. Industrial Equipment Division (56) References JP-A-5-344784 (JP, A) JP-A-62-21789 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02M 7/48 H02H 3/08 H02H 3/087 H02P 7/63
Claims (2)
れ前記インバータに流れる電流を検出する電流検出器
と、第１の周波数設定器と、第１の電流制限値設定器
と、通常時、第１の周波数設定器と接続され、該第１の
周波数設定器より取り込んだ周波数に基づき予め設定さ
れた加減速率で周波数を加減速すると共に、該加減速し
た周波数に基づきインバータの出力周波数と出力電圧を
制御する制御部とを有するインバータの制御装置におい
て、前記 電流検出器の検出出力に基づいてインバータの出力
電流の最大値を演算する電流推定手段と、前記 第１の電流制限値設定器と異なる第２の電流制限値
設定器と、前記 電流推定手段の出力と前記第２の電流制限値設定器
の設定値とが一致するように周波数を制御する電流制御
器と、 前記電流検出器の出力が前記第１の電流制限値設定器の
設定値を越えた場合には、前記第１の周波数設定器と前
記制御部間を切り離すと共に電流制限値の最低周波数の
最低周波数を設定する第２の周波数設定器と前記制御部
を接続し、前記電流推定手段の出力が前記第２の電流制
限値設定器の設定値を越えた場合には、前記第１の周波
数設定器と前記制御部間を切り離すと共に前記電流制御
器と前記制御部を接続する過電流防止切替手段とを有す
ることを特徴とするインバータの制御装置。1. A device connected between a smoothing capacitor and an inverter.
A current detector for detecting a current flowing through the inverter , a first frequency setting device, a first current limit value setting device, and a first frequency setting device which is normally connected to the first frequency setting device; In the inverter control device having a control unit that controls the output frequency and output voltage of the inverter based on the frequency obtained by accelerating and decelerating the frequency at a preset acceleration / deceleration rate based on the frequency taken from the setting device, current estimating means for calculating the maximum value of the output current of the inverter based on the detection output of said current detector, said first current limit value setter different second current limit value setter, the current estimating means the output of the current controller of the second and the set value of the current limit value setter for controlling the frequency to match the output of the current detector the set value of the first current limit value setter Over If the, the first frequency setting and the previous
A second frequency setting device for disconnecting the control units and setting the lowest frequency of the lowest frequency of the current limit value, and the control unit
Connect, when the output of the current estimating means exceeds the set value of the second current limit value setting device, said current controller with disconnecting between said control unit and said first frequency setting device An inverter control device, comprising: overcurrent prevention switching means for connecting the control unit.
定手段の出力が前記第２の電流制限値設定器の設定値を
越えた場合には、前記第１の周波数設定器と前記制御部
間を切り離すと共に前記電流制御器と前記制御部を接続
し、前記電流推定手段の出力が前記第２の電流制限値設
定器の設定値以下となっても前記電流制御器の出力が前
記第１の周波数設定器を越えるまでは前記電流制御器と
前記制御部を接続した状態を保持することを特徴とする
請求項１記載のインバータの制御装置。Wherein said overcurrent protection switching means, when the output of the current estimating means exceeds the set value of the second current limit value setting device, the said first frequency setting control part during connecting the controller and the current controller with disconnecting the current the the output of the estimation means becomes equal to or less than the set value of the second current limit value setter current controller output is the first The current controller and the
Maintaining the connected state of the control unit.
The control device for an inverter according to claim 1 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30780296A JP3317865B2 (en) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | Inverter control device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP30780296A JP3317865B2 (en) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | Inverter control device |
Publications (2)
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| JPH10150777A JPH10150777A (en) | 1998-06-02 |
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ID=17973409
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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1996
- 1996-11-19 JP JP30780296A patent/JP3317865B2/en not_active Expired - Lifetime
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